KR100667468B1

KR100667468B1 - Ｄｃ-ｄｃ 변환기

Info

Publication number: KR100667468B1
Application number: KR1020057002839A
Authority: KR
Inventors: 토모야수 야마다
Original assignee: 산켄덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2007-01-10
Also published as: KR20050058377A; TWI221353B; JPWO2004023633A1; WO2004023633A1; TW200406977A; US20050146901A1; CN100359790C; US6972970B2; JP4096201B2; CN1679225A

Abstract

본 발명의 DC-DC 변환기는 직류입력단자(4, 5) 사이에 트랜스포머(6)의 1차 코일(N1)을 통해 접속된 스위치(7)를 갖는다. 트랜스포머(6)의 2차 코일(N2)에 제 1 정류평활회로(9)가 접속되어 있고, 트랜스포머(6)의 3차 코일(N3)에 제 2 정류평활회로(10)가 접속되어 있다. 일정한 직류출력전압을 얻기 위해 스위치 제어펄스 발생회로(18)가 스위치(7)의 제어단자에 접속되어 있다. 경부하시에 스위치(7)의 온·오프 제어를 간헐적으로 정지하기 위해 간헐지령 발생회로(19)가 스위치 제어펄스 발생회로(18)에 접속되어 있다. 간헐지령 저지회로(20)에 의해 제어전원전압(Vcc)이 소정값까지 저하되었는지의 여부가 판정된다. 제어전원전압(Vcc)이 소정값까지 저하되었을 때, 간헐지령 발생회로(19)의 간헐지령이 무효가 된다.

Description

ＤＣ-ＤＣ 변환기{DC-DC CONVERTER}

본 발명은 경부하(輕負荷)시에 간헐 모드로 스위치를 제어하는 기능을 지닌 DC-DC 변환기에 관한 것이다.

대표적인 DC-DC 변환기, 즉 DC-DC 컨버터는 커플 직류전원단자 사이에 트랜스포머(transformer)의 1차 코일을 통해 접속된 스위치와, 상기 스위치를 온·오프 제어하는 제어회로와, 트랜스포머의 2차 코일과 부하의 사이에 접속된 제 1 정류평활회로와, 트랜스포머의 3차 코일과 제어회로의 전원단자의 사이에 접속된 제 2 정류평활회로로 이루어진다. 제 1 정류평활회로는 부하에 직류전력을 공급하기 위해 사용된다. 제 2 정류평활회로는 제어회로에 직류전력을 공급하기 위해 사용된다.

상술한 바와 같은 DC-DC 컨버터에서 경부하시의 효율을 향상시키기 위해, 경부하시에 스위치를 간헐적으로 온·오프 제어하는 방식이 알려져 있다. 이러한 간헐적 온·오프 제어방식에서는, 도 5의 (B)의 t3~t4 기간으로 개략적으로 나타낸 바와 같이, 스위치의 제어펄스의 공급을 정지하는 기간(Toff)이 간헐적으로 배치되고, 스위치에 대한 제어펄스의 공급기간(Ton)도 간헐적으로 배치된다. 그 결과, 스위치가 간헐적으로 구동된다. 이와 같이 스위치가 간헐적으로 구동되면, 단위시간당 스위치의 온·오프 횟수, 즉 스위칭 횟수는 스위치가 연속적으로 온·오프 제 어되는 경우의 스위칭 횟수에 비해 대폭 적어지고, 단위시간당 스위칭 손실이 저감되어, 경부하시의 DC-DC 컨버터의 효율이 향상된다.

그러나, 스위치가 간헐적으로 온·오프 구동될 때에는, 부하에 전력을 공급하기 위한 제 1 정류평활회로의 평활컨덴서의 전압이 스위치의 온·오프 구동기간에 상승되고, 그 후 스위치의 온·오프 구동의 정지기간에 서서히 저하된다. 이와 동시에, 제어회로를 위한 제 2 정류평활회로로부터 얻어지는 전원전압도 스위치의 온·오프 구동기간에 상승되고, 그 후 스위치의 온·오프 구동의 정지기간에 서서히 저하된다. 그런데, 부하가 매우 가벼워진 경우에는 부하가 접속되어 있는 제 1 정류평활회로의 평활컨덴서의 전압이 저하되는 속도가 느려진다. 이에 반해, 스위치 제어회로의 소비전력은 부하의 변화에 따라 거의 변화되지 않으므로, 부하가 매우 가벼운 경우에도 스위치 제어회로를 위한 제 2 정류평활회로의 평활컨덴서의 전압은 통상적인 부하의 경우와 거의 동일하게 저하된다. 따라서, 부하가 매우 가벼울 경우, 스위치 제어회로를 위한 제 2 정류평활회로의 평활컨덴서의 전압이 저하되는 속도는, 부하가 접속되어 있는 제 1 정류평활회로의 평활컨덴서의 전압이 저하되는 속도보다 크다. 스위치 제어회로를 위한 제 2 정류평활회로의 평활컨덴서의 전압이 허용최저전압보다 낮아지면, 스위치 제어회로에 의한 스위치의 온·오프 제어가 불가능해지며, 또한 스위치 제어회로의 동작이 정지된다. 스위치 제어회로의 동작이 일단 정지되면, 일반적으로는 수 100ms의 재기동 시간이 경과되고서 다시 동작상태가 된다. 재기동 시간 중에는 제 1 및 제 2 정류평활회로의 평활컨덴서에 대한 충전이 이루어지지 않기 때문에, 그 전압은 더욱 저하되어 부하에 원하 는 전력을 공급하기가 불가능해지거나 또는 어려워진다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 스위치 제어회로의 전원을 구성하는 트랜스포머의 3차 코일의 감김 수를 늘리고, 제 2 정류평활회로의 평활컨덴서의 용량을 크게 하는 방법이 고려된다. 그러나, 이와 같이 트랜스포머의 3차 코일의 감김 수를 늘리고, 제 2 정류평활회로의 평활컨덴서의 용량을 크게 하면, 여기서의 손실이 커져 DC-DC 컨버터의 종합적인 효율이 저하된다. 다른 방법으로는 간헐적 동작에 있어서 스위치의 온·오프 제어의 정지기간(Toff)을 짧게 설정하는 방법이 고려된다. 그러나, 정지기간(Toff)을 짧게 하면, 단위시간당 스위칭 횟수의 저감 효율이 적어져 효율을 충분히 향상시킬 수가 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 스위치 제어회로의 정상적인 동작을 확보하여 효율을 향상시킬 수 있는 DC-DC 변환기를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 관해, 실시형태를 나타내는 도면의 부호를 참조하여 다음에 설명한다. 또, 여기서의 참조 부호는 본원 발명의 이해를 돕기 위해 사용된 것으로, 본원 발명을 한정하는 것은 아니다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 DC-DC 변환기는, 커플 직류입력단자(4, 5)와, 트랜스포머(6)와, 상기 커플 직류입력단자(4, 5) 사이에 상기 트랜스포머를 통해 접속된 적어도 하나의 스위치(7)와, 상기 스위치(7)를 온·오프 제어하기 위해 상기 스위치(7)의 제어단자에 접속된 스위치 제어회로(2 또는 2a)와, 상기 트랜스포머(6)와 부하(15)의 사이에 접속된 제 1 정류평활회로(9)와, 상기 트랜스포머(6)와 상기 스위치 제어회로(2 또는 2a)의 전원단자(16a, 16b)의 사이에 접속된 제 2 정류평활회로(10)를 갖는다. 상기 스위치 제어회로(2 또는 2a)는, 상기 부하(15)가 소정값보다 클 때에 상기 스위치(7)를 연속적으로 온·오프 제어하는 제 1 기능 및 상기 부하(15)가 상기 소정값보다 작을 때에 상기 스위치(7)의 온·오프 제어를 간헐적으로 정지시키는 제 2 기능을 갖는다. 상기 DC-DC 변환기는, 더욱이 상기 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압이 소정값보다 낮은지의 여부를 판정하는 판정수단과, 상기 판정수단으로부터 얻어진, 상기 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압이 상기 소정값보다 낮음을 나타내는 신호에 응답하여, 상기 제 2 기능에 따르는 상기 스위치의 온·오프 제어의 간헐적 정지동작을 저지하는 간헐동작 저지수단을 갖는다.

상기 소정값은, 상기 제 2 정류평활회로(10)의 정격출력전압보다도 낮으며, 상기 스위치 제어회로(2 또는 2a)의 동작을 유지할 수 있는 허용최저전압 또는 이보다도 높은 값인 것이 바람직하다.

상기 스위치 제어회로(2 또는 2a)는, 상기 제 1 정류평활회로(9)의 직류 출력전압을 검출하는 출력전압 검출회로(17)와, 상기 출력전압 검출회로(17)의 출력에 응답하여 상기 제 1 정류평활회로(9)의 출력전압을 일정하게 제어하기 위한 펄스를 형성하여 상기 스위치(7)의 제어단자에 보내는 스위치 제어펄스 발생회로(18 또는 18a)와, 상기 부하(15)가 소정값보다 작은지의 여부를 검출하여, 상기 부하(15)가 상기 소정값보다 작을 때에 상기 스위치(7)를 온·오프하기 위한 펄스를 상기 스위치(7)에 공급하는 것을 금지시키기 위한 지령을 발생하는 간헐지령 발생회로(19)를 갖는 것이 바람직하다.

상기 간헐동작 저지수단은, 상기 간헐지령 발생회로(19)로부터 출력되는 간헐지령을 무효로 하는 논리회로(53)인 것이 바람직하다.

상기 스위치 제어펄스 발생회로(18)는, 상기 스위치의 온(ON)기간에 동기하여 경사전압을 발생하는 경사전압 발생수단(8 또는 60)과, 상기 출력전압 검출회로(17)의 출력에 응답하여 전압귀환신호를 형성하는 전압귀환신호 형성수단과, 상기 전압귀환신호 형성수단과 상기 경사전압 발생수단(8 또는 60)에 접속되어, 경사전압 발생수단의 출력과 상기 전압귀환신호를 비교하는 비교기(42)와, 소정의 주기로 펄스를 발생하는 발진기(35)와, 상기 발진기(35)에 접속된 제 1 입력단자와 상기 비교기(42)에 접속된 제 2 입력단자를 갖는 RS 플립플롭(36)과, 상기 간헐지령 발생회로(19)의 출력이 상기 스위치(7)를 온·오프하기 위한 펄스의 통과금지를 나타내고 있을 때에 상기 RS 플립플롭(36)의 출력펄스의 통과를 금지하기 위해 상기 RS 플립플롭(36)의 출력단자에 접속된 한쪽 입력단자와 상기 간헐지령 발생회로(19)에 접속된 다른 쪽 입력단자를 갖는 논리회로(37)와, 상기 논리회로(37)의 출력에 기초하여 상기 스위치(7)를 구동하는 구동수단(38)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 스위치 제어펄스 발생회로(18a)는, 상기 스위치의 온기간에 동기하여 경사전압을 발생하는 경사전압 발생수단(8 또는 60)과, 상기 출력전압 검출회로(17)의 출력에 응답하여 전압귀환신호를 형성하는 전압귀환신호 형성수단과, 경사전압 발생수단의 출력과 상기 전압귀환신호를 비교하기 위해 상기 전압귀환신호 형성수단과 상기 경사전압 발생수단에 접속된 비교기(42)와, 소정의 주기로 펄스를 발생하는 발진기(35)와, 상기 간헐지령 발생회로(19)의 출력이 상기 스위치(7)를 온·오프하기 위한 펄스의 통과금지를 나타내고 있을 때에 상기 발진기(35)의 출력펄스의 통과를 금지하기 위해 상기 발진기(35)에 접속된 한쪽 입력단자와 상기 간헐지령 발생회로(19)에 접속된 다른 쪽 입력단자를 갖는 논리회로(37)와, 상기 논리회로(37)에 접속된 제 1 입력단자와 상기 비교기(42)에 접속된 제 2 입력단자를 갖는 RS 플립플롭(36)과, 상기 RS 플립플롭(36)의 출력에 기초하여 상기 스위치(7)를 구동하는 구동수단(38)으로 구성할 수 있다.

상기 판정수단은, 상기 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압을 검출하는 전압검출수단(26)과, 소정의 기준전압(V52)을 부여하는 기준전압원(52)과, 상기 전압검출수단(26)의 출력이 상기 소정의 기준전압(V52)보다도 낮은지의 여부를 판정하기 위해 상기 전압검출수단(26)에 접속된 제 1 입력단자와 상기 기준전압원(52)에 접속된 제 2 입력단자를 갖는 비교기(51)로 구성할 수 있다.

간헐동작 저지수단(53)은, 상기 전압검출수단(26)의 출력이 상기 소정의 기준전압(V52)보다도 낮음을 나타내는 신호에 응답하여 상기 간헐지령 발생회로(19)의 상기 스위치(7)의 온·오프 제어의 간헐적 정지를 나타내는 신호의 전송을 저지하기 위해 상기 비교기(51)에 접속된 제 1 입력단자와 상기 간헐지령 발생회로(19)에 접속된 제 2 입력단자를 갖는 논리회로수단(53)인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 스위치 제어회로(2 또는 2a)의 전원단자(16a, 16b)에 접속된 제어전원으로서 기능하는 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압이 소정값 이하가 되었을 때에 스위치(7)의 간헐적 동작이 저지된다. 이 때문에, 스위치(7)의 연속적인 온·오프 동작이 발생되어, 제 2 정류평활회로(10)의 전압이 정상값 또는 이와 가깝게 되돌아 온다. 그 결과, 경부하시의 효율을 개선하기 위해 스위치가 간헐적으로 구동되더라도 스위치 제어회로의 전원전압이 저하됨에 따른 동작정지가 발생되지 않아, DC-DC 변환기의 안정적인 구동이 가능해진다.

또한, 설령 상기 스위치(7)의 온·오프 제어를 간헐적으로 정지하는 기간이 길어졌다고 하더라도, 스위치 제어회로의 전원전압이 허용최저전압보다 낮아지는 경우가 없다. 따라서, 부하가 소정값보다도 작을 때에 상기 스위치(7)의 온·오프 제어를 간헐적으로 정지하는 모드에서의 상기 스위치(7)의 온·오프 구동기간(Ton)과 상기 스위치(7)의 온·오프 구동정지기간(Toff)의 비율을 고효율이 얻어질 수 있도록 결정하여, DC-DC 변환기의 효율을 높일 수가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 DC-DC 컨버터를 나타낸 회로도.

도 2는 도 1에 도시된 스위치 제어회로를 상세하게 나타낸 블록도.

도 3은 정격부하시의 도 1 및 도 2에 도시된 각 부의 상태를 나타낸 파형도.

도 4는 간헐동작 직전의 도 1 및 도 2에 도시된 각 부의 상태를 나타낸 파형도.

도 5는 3개의 스위치 제어모드에서의 도 2에 도시된 각 부의 상태를 나타낸 파형도.

도 6은 제 2 실시형태의 DC-DC 컨버터를 나타낸 회로도.

도 7은 제 3 실시형태의 스위치 제어회로를 도 2와 마찬가지로 나타낸 회로도.

도 8은 변형예에 따른 스위치 제어회로의 일부를 나타낸 회로도.

도 9는 도 8에 도시된 각 부의 상태를 나타낸 파형도.

(제 1 실시형태)

다음으로, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 DC-DC 변환장치를 설명한다.

도 1에 도시된 제 1 실시형태의 플라이백형 DC-DC 변환기는, 크게 나누어 DC-DC 변환회로(1)와 스위치 제어회로(2)로 이루어진다.

DC-DC 변환회로(1)는, 직류전원(3)에 접속된 커플 직류입력단자(4, 5)와, 트랜스포머(6)와, 스위치(7)와, 전류검출저항(8)과, 제 1 및 제 2 정류평활회로(9, 10)와, 커플 직류출력단자(11, 12)와, 기동저항(13)을 갖는다.

직류전원(3)은 교류전원에 접속된 정류평활회로 또는 축전지로 이루어지며, 커플 직류입력단자(4, 5)에 소정의 직류전압을 공급한다. 트랜스포머(6)는 코어(14)에 감기며, 서로 전자 결합된 1차, 2차 및 3차 코일(N1, N2, N3)을 갖는다. 스위치(7)는 전계효과 트랜지스터와 같은 제어가능한 반도체 스위치로서, 1차 코일(N1)을 통해 커플 직류입력단자(4, 5) 사이에 접속되어 있다. 전류검출기로서의 전류검출저항(8)은 스위치(7)와 접지측 직류입력단자(5)의 사이에 접속되어 있다. 상기 전류검출저항(8)의 양 단자사이에 1차 코일(N1) 및 스위치(7)를 흐르는 전류에 비례한 전압으로 이루어지는 전류검출신호(Vi)가 얻어진다.

부하(15)를 위한 제 1 정류평활회로(9)는 트랜스포머(6)의 2차 코일(N2)에 접속되어 있다. 상기 제 1 정류평활회로(9)는 제 1 다이오드(D1)와 제 1 평활컨덴서(C1)로 이루어진다. 제 1 평활컨덴서(C1)는 제 1 다이오드(D1)를 통해 2차 코일(N2)에 병렬로 접속되어 있는 동시에 커플 직류출력단자(11, 12)에 접속되어 있다. 커플 직류출력단자(11, 12) 사이에 접속된 부하(15)는, 통상적인 부하상태와 경부하상태를 취하는 변동부하이다.

스위치 제어회로(2)의 전원으로서의 제 2 정류평활회로(10)는, 제 2 다이오드(D2)와 제 2 평활컨덴서(C2)로 이루어진다. 제 2 평활컨덴서(C2)는 제 2 다이오드(D2)를 통해 트랜스포머(6)의 3차 코일(N3)에 병렬로 접속되어 있다. 제 2 평활컨덴서(C2)의 일단은 기동저항(13)을 통해 한쪽 직류입력단자(4)에 접속되어 있는 동시에 스위치 제어회로(2)의 플러스측 전원단자(16a)에 접속되어 있다. 제 2 평활컨덴서(C2)의 타단 및 스위치 제어회로(2)의 접지단자(16b)는 접지측 직류입력단자(5)에 접속되어 있다.

스위치 제어회로(2)는 크게 나누어 출력전압 검출회로(17)와, 스위치 제어펄스 발생회로(18)와, 간헐지령 발생회로(19)와, 간헐지령 저지회로(20)로 이루어지며, 부하(15)가 소정값보다 큰 통상적인 부하상태일 때에 스위치(7)를 연속적으로 온·오프 제어하는 제 1 기능과, 부하(15)가 상기 소정값보다 작은 경부하 상태일 때에 스위치(7)의 온·오프 제어를 간헐적으로 정지시키는 제 2 기능과, 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압이 소정 전압값보다 낮은지의 여부를 판정하여, 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압이 소정 전압값보다 낮음을 나타내는 판정결과에 응답하여, 상기 제 2 기능에 따르는 스위치(7)의 온·오프 제어를 간헐적으로 정지시키는 동작을 저지하는 제 3 기능을 갖는다.

출력전압 검출회로(17)는 라인(21, 22)에 의해 커플 직류출력단자(11, 12)에 접속되어 있다. 이에 대한 상세한 설명은 추후에 하도록 한다.

스위치 제어펄스 발생회로(18)는 출력전압 검출회로(17)에 광결합되며 전류검출저항(8)에 라인(23)에 의해 접속되고 라인(24)에 의해 스위치(7)의 제어단자에 접속되며, 스위치(7)를 온·오프 제어하기 위한 스위치 제어펄스를 형성한다. 또, 도 1에서 전류검출저항(8)이 스위치 제어펄스 발생회로(18)의 외측에 도시되어 있으나, 전류검출저항(8)을 스위치 제어펄스 발생회로(18)의 일부로 생각할 수도 있다. 스위치 제어펄스 발생회로(18)의 상세한 설명은 후술한다.

간헐지령 발생회로(19)는 라인(25)에 의해 스위치 제어펄스 발생회로(18)에 접속되며, 스위치 제어펄스 발생회로(18)내에 포함되어 있는 직류출력전압의 크기 정보를 포함하는 전압귀환신호(Vf)에 기초하여 부하(15)가 경부하인지의 여부를 판정하고, 경부하일때 스위치 제어펄스를 간헐적으로 발생시키기 위한 간헐지령을 형성한다. 상기 간헐지령 발생회로(19)의 상세한 설명은 후술하도록 한다.

간헐지령 저지회로(20)는 라인(26)에 의해 제어전원단자(16a)에 접속되고, 라인(27 및 28)에 의해 간헐지령 발생회로(19)와 스위치 제어펄스 발생회로(18)의 사이에 접속되어 있다. 상기 간헐지령 저지회로(20)는 제어전원단자(16a)의 전압이 소정값 이하가 되었는지의 여부를 판정하는 판정수단과, 제어전원단자(16a)의 전압이 소정값 이하가 되었음을 나타내는 판정결과가 얻어졌을 때에 간헐지령의 전송을 저지하는 간헐동작 저지수단을 갖는다. 또, 상기 간헐지령 저지회로(20)를 스위치 제어회로(2)의 외측에 배치할 수 있다. 상기 간헐지령 저지회로(20)의 상세한 설명은 후술한다.

다음으로, 스위치 제어회로(2)의 상세에 관하여 도 2의 회로도 및 도 4 내지 도 5의 파형도를 참조하여 설명한다.

또, 도 3은 정격부하, 즉 통상적인 부하상태일 때의 도 1 및 도 2에 도시된 각 부의 상태를 나타내고, 도 4는 간헐동작을 개시하기 직전의 도 1 및 도 2에 도시된 각 부의 상태를 나타내며, 도 5는 정상부하상태시, 간헐동작시 및 간헐동작 저지시의 도 1 및 도 2에 도시된 각 부의 상태를 나타낸다.

출력전압 검출회로(17)는, 커플 출력전압 검출라인(21, 22) 사이에 접속된 제 1 및 제 2 분압용 저항(29, 30)의 직렬회로와, 제 1 및 제 2 분압용 저항(29, 30)의 상호 접속점에 접속된 베이스를 갖는 npn형의 트랜지스터(31)와, 상기 트랜지스터(31)의 이미터와 라인(22)의 사이에 접속된, 예컨대 제너 다이오드로 이루어진 기준전압원(32)과, 라인(21)과 트랜지스터(31)의 컬렉터의 사이에 전류제한저항(33)을 통해 접속된 발광소자로서의 발광 다이오드(34)로 이루어진다. 트랜지스터(31)는 오차증폭기로서 기능하며, 커플을 이루는 라인(21, 22)간의 직류출력전압을 분압하여 얻은 검출값과 기준전압원(32)의 기준전압간의 차에 대응하는 값을 갖는 전류를 발광 다이오드(34)로 흘린다. 따라서, 발광 다이오드(34)는 커플을 이루는 라인(21, 22)간의 직류출력전압에 비례하는 강도의 광출력 신호를 발생시킨다.

스위치 제어펄스 발생회로(18)는, 발진기(35)와 RS 플립플롭(36)과 AND 게이트(37)와 구동회로(38)와 수광소자로서의 포토트랜지스터(39)와 저항(40)과 직류전 원(41)과 제 1 비교기(42)로 이루어진다. 또, 이미 설명한 바와 같이, 전류검출저항(8)을 스위치 제어펄스 발생회로(18)에 포함시킬 수 있다. 발진기(35)는 도 3의 (B) 및 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이, 예컨대 20~100kHz의 고주파수의 클럭펄스를 발생시켜, 이를 RS 플립플롭(36)의 셋(set) 입력단자(S)에 공급한다.

RS 플립플롭(36)은, 발진기(35)에 접속된 제 1 입력단자로서의 셋 입력단자(S)와 제 1 비교기(42)에 접속된 제 2 입력단자로서의 리셋(reset) 입력단자(R)를 가지며, 도 3의 (B)에 나타낸 발진기(35)로부터 공급된 클럭펄스에 응답하여 셋 상태가 되고, 제 1 비교기(42)로부터 공급된 리셋 신호에 응답하여 리셋 상태가 되어, 도 3의 (C) 및 도 4의 (C)에 나타낸 방형파(方形波) 펄스를 출력한다. 또, 도 5의 (A)도 RS 플립플롭(36)의 출력펄스를 나타내는데, 여기서는 RS 플립플롭(36)의 출력펄스가 수직 연장되는 선으로 개략적으로 도시되어 있다.

제어펄스를 선택적으로 금지하기 위한 논리회로로서의 AND 게이트(37)는, RS 플립플롭(36)의 출력단자(Q)에 접속된 제 1 입력단자와 간헐지령라인(28)에 접속된 제 2 입력단자를 가지며, 라인(28)의 신호상태에 따라 RS 플립플롭(36)의 출력펄스열의 전송을 제어하여 도 5의 (B)에 도시된 t1보다 이전의 구간에 나타낸 연속적인 펄스열, 또는 도 5의 (B)에 도시된 t1~t6 구간에 나타낸 간헐적 펄스열, 도 5의 (B)에 도시된 t6~t7 구간에 나타낸 간헐동작을 금지한 펄스열로 이루어지는 출력(V37)을 송출한다. AND 게이트(37)의 출력단자는 주지의 구동회로(38)와 라인(24)을 통해 도 1에 도시된 스위치(7)의 제어단자에 접속된다. 따라서, AND 게이트(37)의 출력(V37)은 스위치(7)의 온·오프 제어펄스를 나타내고 있다. 스위치(7) 에 대한 제어펄스의 공급은 제어단자, 즉 게이트와 소스의 사이에서 이루어진다. 또, 도시를 간략화하기 위하여 구동회로(38)와 스위치(7)의 소스간의 접속은 생략되어 있다.

포토트랜지스터(39)는, 출력전압 검출회로(17)의 발광 다이오드(34)에 광결합되어 있다. 포토트랜지스터(39)는 저항(40)을 통해 바이어스 직류전압원(41)에 접속되어 있다. 포토트랜지스터(39)의 양 단자사이에는 직류출력단자(11, 12)간의 전압에 대해 반비례적인 관계를 갖는 전압귀환신호(Vf)가 얻어진다. 따라서, 출력전압 검출회로(17)와 포토트랜지스터(39)와 저항(40)과 바이어스 직류전압원(41)에 의해 전압귀환신호 형성회로가 구성되어 있다.

제 1 비교기(42)의 마이너스 입력단자는 저항(40)과 포토트랜지스터(39)간의 접속점(43)에 접속되고, 그 플러스 입력단자는 라인(23)에 의해 도 1의 경사전압 발생수단으로서의 전류검출저항(8)과 스위치(7)간의 접속점에 접속되어 있다. 따라서, 도 3의 (E)에 나타낸 바와 같이, 제 1 비교기(43)는 라인(23)에 얻어지는 스위치(7)의 온에 동기한 경사전압으로 이루어지는 전류검출신호(Vi)와 접속점(43)의 전압귀환신호(Vf)를 비교하여, 전압검출신호(Vi)가 전압귀환신호(Vf)와 동일하거나 또는 이보다 높아졌을 때에 고레벨의 출력을 발생시키며, 이것이 RS 플립플롭(36)의 리셋 신호가 된다. 따라서, RS 플립플롭(36)은 도 3의 (C) 및 도 4의 (C)에 나타낸 바와 같이, t1 시점에서 셋된 다음에 t2 시점에서 리셋된다. 발진기(35)는 주기(Ts)를 가지고 클럭펄스를 반복적으로 발생시키기 때문에, 도 3의 t3 시점에서 RS 플립플롭(36)은 다시 셋되어, t1~t3 기간과 동일한 동작이 반복된다.

직류출력전압은 부하(15)가 가벼워짐에 따라 높아진다. 이 때문에, 부하(15)가 정격부하, 즉 통상적인 부하상태로부터 이보다 가벼운 경부하 상태에 가까워짐에 따라 접속점(43)의 전압귀환신호(Vf)가 낮아진다. 도 4의 (E)에 나타낸 바와 같이, 전압귀환신호(Vf)가 도 3의 (E)에 비해 낮아지면, 1차 코일(N1)의 인덕턴스에 의해 톱니파형상 또는 삼각파형상으로 변화되는 전류검출신호(Vi)가 도 3의 (E)에 비해 짧은 시간에 전압귀환신호(Vf)에 도달한다. 따라서, 부하(15)가 가벼워짐에 따라 RS 플립플롭(36)의 출력펄스의 폭이 좁아지고, 스위치(7)를 온·오프 제어하는 도 3의 (D) 및 도 4의 (D)에 도시된 제어펄스의 폭 및 듀티비(duty ratio)가 작아진다. 이로써, 직류출력전압이 상승되었을 때에는 이것을 낮추는 동작이 발생하여 직류출력전압이 안정화된다.

간헐지령 발생회로(19)는, 제 2 비교기(44)와 참조전압 발생회로(45)로 이루어지며, 전압귀환신호(Vf)에 기초하여 도 5의 (D)에 도시된 간헐지령신호를 발생한다. 제 2 비교기(44)의 플러스 입력단자는 라인(25)에 의해 접속점(43)에 접속되고, 마이너스 입력단자는 참조전압 발생회로(45)에 접속되어 있다,

참조전압 발생회로(45)는 제 2 비교기(44)의 히스테리시스 동작을 위해 제 1 참조전압(V1)을 발생하는 제 1 참조전압원(46)과, 제 2 참조전압(V2)을 발생하는 제 2 참조전압원(47)과, 제 1 및 제 2 선택 스위치(48, 49)와, 위상반전회로(50)를 갖는다. 제 1 및 제 2 참조전압원(46, 47)은 도 5의 (C)에 나타낸 제 1 및 제 2 참조전압(V1, V2)을 발생하는 것으로서, 제 1 및 제 2 선택 스위치(48, 49)를 통해 제 2 비교기(44)의 마이너스 입력단자에 접속되어 있다. 제 1 선택 스위치(48)의 제어단자는 제 2 비교기(44)의 출력단자에 접속되어 있고, 제 1 선택 스위치(48)는 제 2 비교기(44)의 고레벨 출력에 응답하여 온상태가 된다. 제 2 선택 스위치(49)의 제어단자는 반전회로(50)를 통해 제 2 비교기(44)의 출력단자에 접속되어 있기 때문에, 제 2 선택 스위치(49)는 제 2 비교기(44)의 저레벨 출력에 응답하여 온상태가 된다.

도 5의 (C)의 t1 이전 구간에 나타낸 바와 같이, 부하(15)가 정격부하일 때에는 접속점(43)의 전압귀환신호(Vf)가 항상 제 1 및 제 2 참조전압(V1, V2)보다 높게 유지되어 있다. 따라서, 정격부하상태에서는 도 5의 (D)에 도시된 t1보다 이전의 구간에 나타낸 바와 같이, 제 2 비교기(44)의 출력이 항상 고레벨이며, 제 1 선택 스위치(48)가 온상태로 유지되어 있다. 또한, 제 2 비교기(44)의 출력(V44)이 연속적으로 고레벨이기 때문에, 도 5의 (A)에 개략적으로 나타낸 RS 플립플롭(36)의 출력펄스가 AND 게이트(37)로 제한되지 않고 스위치(7)에 보내어져, AND 게이트(37)로부터 도 5의 (B)의 t1보다 이전의 구간에 나타낸 연속적인 펄스열로 이루어진 출력(V37)이 얻어진다. 그 결과, 스위치(7)는 온·오프 동작을 연속적으로 반복한다.

부하(15)가 경부하상태가 되면, 접속점(43)의 전압귀환신호(Vf)가 도 5의 t1~t6 구간에 나타낸 바와 같이, t1 이전의 구간보다도 낮아진다. 도 5의 (C)에 도시된 t2~t3 기간에 나타낸 바와 같이, 제 2 비교기(44)의 출력(V44)이 고레벨이고, 간헐지령 저지회로(20)가 제 2 비교기(44)의 출력(V44)을 저지하지 않을 때에는, 도 5의 (A)의 RS 플립플롭(36)의 출력이 AND 게이트(37)를 통과하여, AND 게이트(37)로부터 도 5의 (B)에 도시된 제어펄스로 이루어진 출력(V37)이 얻어진다. 따라서, 도 1의 스위치(7)가 온·오프 동작하여, 제 1 및 제 2 평활컨덴서(C1, C2)가 충전되고, 이 전압이 서서히 높아진다. 그 결과, t2~t3 기간에는 전압귀환신호(Vf)가 서서히 낮아진다. t3 시점에서 전압귀환신호(Vf)가 제 1 참조전압(V1)에 도달하면, 제 2 비교기(44)의 출력(V44)이 고레벨에서 저레벨로 전환된다. 그 결과, RS 플립플롭(36)의 출력이 AND 게이트(37)를 통과하는 것이 금지되어, 스위치(7)의 온·오프 동작이 정지된다. t3 시점에서 제 2 비교기(44)의 출력(V44)이 저레벨이 되면, 제 1 선택스위치(48)가 오프되며, 대신에 제 2 선택스위치(49)가 온이 된다. 그 결과, 제 2 비교기(44)는 전압귀환신호(Vf)와 제 2 참조전압(V2)을 비교한다. 이에 따라, 히스테리시스 동작이 발생하고, 제 2 비교기(44)의 출력(V44)은 t4 시점까지 저레벨로 유지된다. 스위치(7)의 온·오프가 정지되어 있으면, 제 1 및 제 2 평활컨덴서(C1, C2)의 전압이 서서히 저하되고, 전압귀환신호(Vf)가 서서히 높아지며, 도 5의 t4 시점에서 제 2 참조전압(V2)에 도달한다. 그 결과, 제 2 비교기(44)의 출력(V44)이 고레벨로 전환된다. 동시에 제 2 선택 스위치(49)가 오프, 제 1 선택 스위치(48)가 온이 되고, 제 2 비교기(44)의 출력(V44)이 고레벨로 유지되어, t2~t3 기간과 동일한 동작이 t4~t5 기간에 발생한다.

도 5의 (D)에 도시된 제 2 비교기(44)의 출력(V44)의 고레벨 기간은, 스위치(7)의 온·오프 구동기간(Ton)을 나타내며, 그 저레벨 기간은 스위치(7)의 온·오프 정지기간(Toff)을 나타낸다. 따라서, 제 2 비교기(44)의 출력(V44)을 간헐지령신호라고 부를 수도 있다.

본 발명에 따라 설치된 도 2의 간헐지령 저지회로(20)는, 주지의 히스테리시스 특성을 갖는 제 3 비교기(51)와 기준전압원(52)과 OR 게이트(53)로 이루어지며, 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압이 소정값보다 낮은지의 여부를 판정하는 기능과, 그 판정에 따라 얻어진 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압이 상기 소정값보다 낮음을 나타내는 신호에 응답하여 상기 간헐지령신호에 따라 스위치(7)의 온·오프 제어를 간헐적으로 정지시키는 동작을 저지하는 기능을 갖는다. 판정수단으로서의 제 3 비교기(51)의 마이너스 입력단자는 제어전원단자(16a)를 통해 도 1의 제 2 평활컨덴서(C2)에 접속되어 있고, 플러스 입력단자는 기준전압원(52)에 접속되어 있다. 간헐적 정지동작을 저지하는 수단으로서의 OR 게이트(53)의 한쪽 입력단자는 제 2 비교기(44)의 출력단자에 접속되어 있고, 다른 쪽 입력단자는 제 3 비교기(51)의 출력단자에 접속되어 있다. 기준전압원(52)의 기준전압(V52)은 스위치 제어회로(2)의 전원전압(Vcc)의 허용 최저값, 또는 상기 허용 최저값과 정상값 사이의 값으로 설정되어 있다. 다시 말하면, 스위치 제어회로(2)의 동작을 유지할 수 없는 전압(정지전압)의 최대값보다 높은 값으로 설정되어 있다. 도 5의 (D)에 도시된 t6 이전의 구간에 나타낸 바와 같이, 제어전원전압(Vcc)이 히스테리시스 동작의 LTP(하측 트립포인트(trip point))로서의 기준전압(V52)보다 높을 때에는 도 5의 (F)에 나타낸 바와 같이 제 3 비교기(51)의 출력(V51)은 저레벨로 유지되어 있다. 이 때문에, 제 3 비교기(51)의 출력(V51)은 제 2 비교기(44)의 출력(V44)이 OR 게이트(53)를 통과하는 것을 저지하지 않는다. 이에 반해, 도 5의 (E)에 도시된 t6 시점에서, 제어전원전압(Vcc)이 기준전압(V52)까지 저하되면, 제 3 비교기(51)의 출력(V51)이 고레벨이 되고, 이 고레벨이 제 3 비교기(51)의 히스테리시스 특성에 따라 제어전원전압(Vcc)이 UTP(상측 트립포인트)에 도달되는 t7까지 유지된다. 그 결과, OR 게이트(53)의 출력은 제 2 비교기(44)의 출력(V44)이 저레벨임에도 불구하고 고레벨이 되어, RS 플립플롭(36)의 출력펄스가 AND 게이트(37)를 통과할 수 있게 되며, 도 5의 (B)의 t6~t7 구간에 나타낸 바와 같이 AND 게이트(37)의 출력단자에 제어펄스가 연속적으로 발생된다. 즉, 도 5의 (D)에서 점선으로 나타낸 간헐적 제어에 따른 제어펄스의 발생예정기간 t8~t9를 기다리지 않고 제어펄스가 연속적으로 발생된다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 평활용 컨덴서(C1, C2)의 충전이 급속히 진행되어, 제어전원전압(Vcc)이 t6 시점부터 상승하고, 허용최저전압(Vmin)보다 낮아지는 것이 저지되어, 스위치 제어회로(2)의 동작정지를 방지할 수 있다.

또, 제 3 비교기(51)는 히스테리시스 특성을 갖는 것이 바람직하나, 히스테리시스 특성을 갖지 않아도 본 발명에 따른 효과를 얻을 수 있다. 즉, 제어전원전압(Vcc)이 기준전압(V52)에 도달하지 못하고 있는(undershoot) 동안은 제 3 비교기(51)는 고레벨의 출력을 계속해서 발생시키기 때문에, 이러한 언더슈트(undershoot) 기간에 간헐지령을 저지하여 도 5에 도시된 t6~t7 기간과 마찬가지로 제어펄스를 스위치(7)로 보낼 수가 있다.

상술한 설명으로부터 명백한 바와 같이 본 실시형태에 따르면, 경부하시에 효율을 향상시키기 위해 스위치(7)를 간헐적으로 동작시킬 때, 제어전원전압(Vcc)의 저하가 발생하면, 간헐동작이 자동적으로 저지되어, 스위치(7)의 온·오프 제어가 개시되고, 제어전원전압(Vcc)은 정상값 또는 이에 가까운 값으로 되돌아 온다. 그 결과, 경부하시의 효율을 개선하기 위해 단위시간당 스위칭 횟수를 저하시켜도, 스위치 제어회로(2)의 동작정지는 발생하지 않아 DC-DC 컨버터가 안정적으로 구동할 수 있게 된다. 또한, 직류입력전압의 변동 등에 따라 제어전원전압(Vcc)의 저하가 어느 정도 발생하더라도 스위치 제어회로(2)의 동작이 정지되는 경우는 발생하지 않는다. 따라서, 효율의 향상과 동작의 안정성 모두를 만족하는 DC-DC 컨버터를 제공할 수 있다.

(제 2 실시형태)

도 6에 도시된 제 2 실시형태의 DC-DC 컨버터는, 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터의 트랜스포머(6)의 2차 코일(N2)을 생략하고, 정류평활회로(9)를 스위치(7)에 대해 병렬로 접속시킨 변형된 DC-DC 변환회로(1a)를 설치하였으며, 그 밖에는 도 1과 동일하게 구성한 것이다. 도 6의 DC-DC 컨버터에 있어서, 스위치(7)의 온기간에 정류 다이오드(D1)가 역바이어스 상태가 되어 인덕턴스를 갖는 1차 코일(N1)에 대한 에너지의 축적 동작이 발생하고, 스위치(7)의 오프기간에 정류 다이오드(D1)가 순(順) 바이어스 상태가 되어 1차 코일(N1)의 축적 에너지의 방출동작이 발생한다. 이에 따라, 제 1 평활컨덴서(C1)는 전원(3)의 전압과 1차 코일(N1)의 전압의 가압값에 의해 충전된다. 요컨대, 도 6의 DC-DC 컨버터는 승압 타입의 스위칭 레귤레이터로서 동작한다. 도 6의 코일(N3)은 도 1의 3차 코일(N3)과 마찬가지로 제어전원으로서의 제 2 정류평활회로(10)에 접속되어 있다. 도 6의 DC-DC 컨버터의 스위치 제어회로(2)는 제 1 실시형태와 실질적으로 동일하므로, 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(제 3 실시형태)

제 3 실시형태의 DC-DC 컨버터는, 도 1의 스위치 제어회로(2) 대신에 도 7에 도시된 변형된 스위치 제어회로(2a)를 설치하고, 그 밖에는 도 1과 동일하게 구성한 것이다. 도 7의 스위치 제어회로(2a)는, 도 2의 스위치 제어회로(2) 내의 스위치 제어펄스 발생회로(18) 대신에 변형된 스위치 제어펄스 발생회로(18a)를 설치하고, 그 밖에는 도 2와 동일하게 형성한 것이다. 도 7의 스위치 제어펄스 발생회로(18a)는, AND 게이트(37)가 발진기(35)와 RS 플립플롭(36)의 사이에 접속된 점에서 도 2와 상위하며, 그 밖에는 도 2와 동일하게 형성되어 있다. 즉, 도 7에서는 AND 게이트(37)의 한쪽 입력단자에 발진기(35)가 접속되어 있고, 그 다른 쪽 입력단자에 OR 게이트(53)가 접속되어 있으며, 그 출력단자가 RS 플립플롭(36)의 제 1 입력단자로서의 셋 입력단자(S)에 접속되어 있다. 또한, RS 플립플롭(36)의 출력단자는 구동회로(38)에 접속되어 있다.

도 7의 스위치 제어펄스 발생회로(18a)에서는, OR 게이트(53)의 출력에 의해 발진기(35)의 출력펄스가 AND 게이트(37)에서 저지되어 있지 않을 때, 발진기(35)의 출력펄스가 RS 플립플롭(36)의 셋 입력신호가 된다. 도 7의 스위치 제어펄스 발생회로(18a)의 기본적인 동작은 도 2의 스위치 제어펄스 발생회로(18)와 동일하다.

도 7의 스위치 제어펄스 발생회로(18a)에 있어서, 만약 노이즈로 인해 또는 비교기(44, 51)의 작은 히스테리시스 등으로 인해, 비교기(44, 51)의 출력에 채터링(chattering), 즉 이상진동이 발생하더라도, 스위치(7)의 제어펄스에 진동이 발 생하지 않는다. 즉, 발진기(35)가 펄스를 발생하고 있는 동안에 OR 게이트(53)의 출력이 진동하여, AND 게이트(37)의 출력, 즉 RS 플립플롭(36)의 셋 입력이 진동하더라도 RS 플립플롭(36)의 셋 상태가 유지된다. 이에 따라, 스위치(7)의 안정적인 제어가 달성된다. 또, 도 2의 경우에는 OR 게이트(53)의 출력이 진동함에 따라 스위치(7)의 제어펄스의 이상진동이 발생할 우려가 있다.

(변형예)

본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 다음과 같은 변형이 가능하다.

(1) 도 1의 DC-DC 변환회로(1)는, 주지의 포워드형 DC-DC 컨버터회로, 주지의 커플 스위치를 갖는 하프브릿지형 DC-DC 변환회로, 또는 변형 하프브릿지형 DC-DC 변환회로, 또는 4개의 스위치를 브릿지에 접속한 브릿지형 인버터회로와 그 출력단에 접속된 정류평활회로로 이루어진 변환회로, 또는 2개의 스위치와 트랜스포머와의 조합으로 이루어진 푸시풀형 인버터와 정류평활회로의 조합으로 이루어진 변환회로로 할 수 있다. 요컨대, DC-DC 변환회로(1)는 하나 또는 복수의 스위치를 온·오프 제어하는 형식의 모든 회로로 치환할 수 있다.

(2) 스위치(7)의 온·오프 반복 주파수, 즉 스위칭 주파수를 일정하게 하지 않고 부하의 크기에 따라 바꿀 수 있다.

(3) 전류검출저항(8)의 전압으로부터 도 3의 (E), 도 4의 (E)에 도시된 톱니파형상의 전류검출신호(Vi)를 얻는 대신에, 도 8에 나타낸 바와 같이 컨덴서(C)와 그 충전용 저항(R)과 방전용 스위치(SW)로 이루어진 경사전압 발생수단(60)을 형성 할 수 있다. 도 8에서, 직류전원단자+V의 전압에 의해 저항(R)을 통해 컨덴서(C)가 충전되고, 컨덴서(C)로부터 도 9의 (B)에 도시된 경사전압(Vc)이 스위치(7)의 온에 동기하여 얻어진다. 이러한 경우, 도 9의 (B)에 나타낸 경사전압(Vc)이 전압귀환신호(Vf)에 도달하였을 때에, RS 플립플롭(36)이 도 9의 (C)에 나타낸 제 1 비교기(42)의 출력(V42)으로 리셋되고, RS 플립플롭(36)의 반전출력에 의해 스위치(SW)가 온되어 컨덴서(C)가 방전된다.

(4) 간헐지령 발생회로(19)의 제 2 비교기(44)를 히스테리시스 특성이 있는 비교기로 하여, 기준전압원(45)을 단일 기준전압원으로 할 수 있다.

(5) 스위치(7)를 양극성(bipolar) 트랜지스터, IGBT(절연 게이트형 양극성 트랜지스터) 등의 다른 반도체 스위칭 소자로 할 수 있다.

(6) 발광 다이오드(34)와 포토트랜지스터(39)의 광결합 부분을 전기적인 결합회로로 할 수 있다. 이러한 경우에는 출력전압 검출회로(17)에서 직류출력단자(11, 12)간의 전압에 대해 반비례 관계를 갖는 전압귀환신호(Vf)를 형성하여, 이 전압귀환신호(Vf)를 제 1 비교기(42)에 공급한다.

(7) 전류검출저항(4) 대신에 홀소자 등의 자전변환장치에 의한 전류검출수단을 형성할 수 있다.

(8) AND 게이트(37) 및 OR 게이트를 이것과 등가의 다른 논리회로로 할 수 있다.

(9) 간헐지령 발생회로(19)를, 전류검출신호(Vi)가 소정값보다 낮은지 여부에 관한 검출에 기초하여 경부하 상태인지 여부를 검출하는 회로로 변형할 수 있다.

상술한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 관한 DC-DC 변환기는 직류전원장치에 이용할 수 있다.

Claims

커플 직류입력단자(4, 5)와, 트랜스포머(6)와, 상기 커플 직류입력단자(4, 5) 사이에 상기 트랜스포머(transformer)를 통해 접속된 스위치(7)와, 상기 스위치(7)를 온·오프 제어하기 위해 상기 스위치(7)의 제어단자에 접속된 스위치 제어회로(2 또는 2a)와, 상기 트랜스포머(6)와 부하(15)의 사이에 접속된 제 1 정류평활회로(9)와, 상기 트랜스포머(6)와 상기 스위치 제어회로(2 또는 2a)의 전원단자(16a, 16b)의 사이에 접속된 제 2 정류평활회로(10)를 가지며, 상기 스위치 제어회로(2 또는 2a)는, 상기 부하(15)가 소정값보다 클 때에 상기 스위치(7)를 연속적으로 온·오프 제어하는 제 1 기능 및 상기 부하(15)가 상기 소정값보다 작을 때에 상기 스위치(7)의 온·오프 제어를 간헐적으로 정지시키는 제 2 기능을 가지고 있는 DC-DC 변환기로서,

상기 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압이 기준전압값보다 낮은지의 여부를 판정하는 판정수단(26, 51, 52)과,

상기 판정수단으로부터 얻어진 상기 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압이 상기 기준전압값보다 낮음을 나타내는 신호에 응답하여, 상기 제 2 기능에 따르는 상기 스위치의 온·오프 제어의 간헐적 정지동작을 저지하는 간헐동작 저지수단을 갖는 것을 특징으로 하는 DC-DC 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 기준전압값은, 상기 스위치 제어회로(2)의 동작을 유지할 수 있는 허용최저전압과 동일한 값, 또는 상기 허용최저전압과 상기 제 2 정류평활회로(10)의 정격출력전압과의 사이의 값인 것을 특징으로 하는 DC-DC 변환기.
제 1 항에 있어서,

상기 스위치 제어회로(2 또는 2a)는,

상기 제 1 정류평활회로(9)의 직류출력전압을 검출하는 출력전압 검출회로(17)와,

상기 출력전압 검출회로(17)의 출력에 응답하여 상기 제 1 정류평활회로(9)의 출력전압을 일정하게 제어하기 위한 펄스를 형성하여 상기 스위치(7)의 제어단자에 보내는 스위치 제어펄스 발생회로(18 또는 18a)와,

상기 부하(15)가 소정값보다 작은지의 여부를 검출하여, 상기 부하(15)가 상기 소정값보다 작을 때에 상기 스위치(7)를 온·오프하기 위한 펄스를 상기 스위치(7)에 공급하는 것을 금지하기 위한 지령을 발생하는 간헐지령 발생회로(19)를 가지며,

상기 간헐동작 저지수단은 상기 간헐지령 발생회로(19)로부터 출력되는 간헐지령을 무효로 하는 논리회로(53)인 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
제 3 항에 있어서,

상기 스위치 제어펄스 발생회로(18)는,

상기 스위치의 온(ON)기간에 동기하여 경사전압을 발생하는 경사전압 발생수단(8 또는 60)과,

상기 출력전압 검출회로(17)의 출력에 응답하여 전압귀환신호를 형성하는 전압귀환신호 형성수단(39, 40)과,

상기 경사전압 발생수단의 출력과 상기 전압귀환신호를 비교하기 위해 상기 전압귀환신호 형성수단(39, 40)과 상기 경사전압 발생수단(8 또는 60)에 접속된 비교기(42)와,

소정의 주기로 펄스를 발생하는 발진기(35)와,

상기 발진기(35)에 접속된 제 1 입력단자와 상기 비교기(42)에 접속된 제 2 입력단자를 갖는 RS 플립플롭(36)과,

상기 간헐지령 발생회로(19)의 출력이 상기 스위치(7)를 온·오프하기 위한 펄스의 통과금지를 나타내고 있을 때에 상기 RS 플립플롭(36)의 출력펄스의 통과를 금지하기 위해 상기 RS 플립플롭(36)의 출력단자에 접속된 한쪽 입력단자와 상기 간헐지령 발생회로(19)에 접속된 다른 쪽 입력단자를 갖는 논리회로(37)와,

상기 논리회로(37)의 출력에 기초하여 상기 스위치(7)를 구동하는 구동수단(38)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
제 3 항에 있어서,

상기 스위치 제어펄스 발생회로(18a)는,

상기 스위치의 온기간에 동기하여 경사전압을 발생하는 경사전압 발생수단(8 또는 60)과,

상기 출력전압 검출회로(17)의 출력에 응답하여 전압귀환신호를 형성하는 전압귀환신호 형성수단(39, 40)과,

경사전압 발생수단의 출력과 상기 전압귀환신호를 비교하기 위해 상기 전압귀환신호 형성수단과 상기 경사전압 발생수단에 접속된 비교기(42)와,

소정의 주기로 펄스를 발생하는 발진기(35)와,

상기 간헐지령 발생회로(19)의 출력이 상기 스위치(7)를 온·오프하기 위한 펄스의 통과금지를 나타내고 있을 때에 상기 발진기(35)의 출력펄스의 통과를 금지하기 위해 상기 발진기(35)에 접속된 한쪽 입력단자와 상기 간헐지령 발생회로(19)에 접속된 다른 쪽 입력단자를 가지고 있는 논리회로(37)와,

상기 논리회로(37)에 접속된 제 1 입력단자와 상기 비교기(42)에 접속된 제 2 입력단자를 갖는 RS 플립플롭(36)과,

상기 RS 플립플롭(36)의 출력에 기초하여 상기 스위치(7)를 구동하는 구동수단(38)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 DC-DC 변환기.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 판정수단은, 상기 제 2 정류평활회로(10)의 출력전압을 검출하는 전압검출수단(26)과, 소정의 기준전압(V52)을 부여하는 기준전압원(52)과, 상기 전압검출수단(26)의 출력이 상기 소정의 기준전압(V52)보다도 낮은지의 여부를 판정하기 위해 상기 전압검출수단(26)에 접속된 제 1 입력단자와 상기 기준전압원(52)에 접속된 제 2 입력단자를 갖는 비교기(51)로 이루어지며,

간헐동작 저지수단은, 상기 전압검출수단(26)의 출력이 상기 소정의 기준전압(V52)보다도 낮음을 나타내는 신호에 응답하여 상기 간헐지령 발생회로(19)의 상기 스위치(7)의 온·오프 제어의 간헐적인 정지를 나타내는 신호의 전송을 저지하기 위해 상기 비교기(51)에 접속된 제 1 입력단자와 상기 간헐지령 발생회로(19)에 접속된 제 2 입력단자를 갖는 논리회로수단(53)인 것을 특징으로 하는 DC-DC 변환기.